SU1488711A1 - Device for monitoring temperature of gas turbine engine rotor blades - Google Patents

Device for monitoring temperature of gas turbine engine rotor blades Download PDF

Info

Publication number
SU1488711A1
SU1488711A1 SU874193787A SU4193787A SU1488711A1 SU 1488711 A1 SU1488711 A1 SU 1488711A1 SU 874193787 A SU874193787 A SU 874193787A SU 4193787 A SU4193787 A SU 4193787A SU 1488711 A1 SU1488711 A1 SU 1488711A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
blades
comparator
switch
Prior art date
Application number
SU874193787A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Evgenij A Konyaev
Mikhail L Tojber
Sergej V Yarosh
Original Assignee
Rizhskij Krasnoznam Grazh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rizhskij Krasnoznam Grazh filed Critical Rizhskij Krasnoznam Grazh
Priority to SU874193787A priority Critical patent/SU1488711A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1488711A1 publication Critical patent/SU1488711A1/en

Links

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к бескон.Изобретение относится к измерительной технике, а именно к бесконтактному измерению температуры по тепловому излучению объектов с помощью пирометров.The invention relates to a measurement technique, namely to infinity. The invention relates to a measurement technique, namely to contactless temperature measurement from thermal radiation of objects using pyrometers.

Цель изобретения - повышение точности определения наличия перегрева и расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the presence of overheating and enhanced functionality.

На.чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.On the drawing shows a functional diagram of the proposed device.

Устройство содержит фотоэлектри'— ческий пирометр 1, усилитель 2, первый 3, второй 4 и третий 5 ключи, пиковый детектор 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, блок 8 вы2The device contains a photoelectric pyrometer 1, amplifier 2, first 3, second 4 and third 5 keys, peak detector 6, analog-to-digital converter (ADC) 7, block 8 vy2

тактй^му измерению температуры по тепловому излучению объектов с помощью пирометров, и может быть использовано при измерении параметров газотурбинных двигателей (ГТД). Цель изобретения - повышение точности определения наличия перегрева и расширение функциональных возможностей. Определение факта перегрева любой рабочей лопатки ГТД осуществляется не только по электрическим сигналам повышенной амплитуды, пропорциональной температуре рабочей лопатки, фиксируемым при прохождении рабочих * лопаток в зоне визирования пирометра, а также по длительности этого электрического сигнала. Тем самым отфильтровываются помехи малой длительности. Кроме того, устройство позволяет измерять среднемаксимальную хемпературу рабочих лопаток за один оборот ротора ГТД. 1 ил.This method measures temperature by thermal radiation of objects using pyrometers, and can be used to measure the parameters of gas turbine engines (GTE). The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the presence of overheating and enhanced functionality. The fact of overheating of any working blades of the CCD is determined not only by electrical signals of increased amplitude proportional to the temperature of the working blades recorded during the passage of the working blades * in the viewing zone of the pyrometer, but also by the duration of this electrical signal. This will filter out short duration interference. In addition, the device allows to measure the average maximum temperature of the blades for one revolution of the GTE rotor. 1 il.

ΏΏ

равнивания, блок 9 линеаризации, первый 10 и второй 11 компараторы, источник 12 опорного напряжения, инвертор 13, первый 14 и второй 15 интеграторы, счетчик 16 числа рабочих лопаток, ждущий мультивибратор 17, индикатор 18 перегрева, датчик 19 положения, связанный с отметчиками (не показаны), установленными на 'роторе газотурбинного двигателя (ГТД), формирователь 20 интервалов измерения и датчик 21 начала отсчета, связанный с отметчиком, расположенным на валу ГТД.equalization, linearization unit 9, first 10 and second 11 comparators, voltage reference source 12, inverter 13, first 14 and second 15 integrators, counter 16 of the number of blades, standby multivibrator 17, overheating indicator 18, position sensor 19 associated with gauges ( not shown) installed on the rotor of a gas turbine engine (GTE), shaper 20 measurement intervals and the sensor 21 of the origin, associated with a marker located on the shaft of the GTE.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

4four

3 ' 14887 3 '14887

Фотоэлектрический пирометр Г преобразует тепловое излучение рабочих лопаток ГТД (не показаны), проходящих через зону его визирования, в электрический сигнал, амплитуда которого $ пропорциональна температуре рабочих лопаток ГТД» С выхода фотоэлектрического пирометра 1 электрический сигналA photoelectric pyrometer G converts the thermal radiation of GTE working blades (not shown) passing through its sight zone into an electrical signal whose amplitude is proportional to the temperature of the GTE blades ”From the output of the photoelectric pyrometer 1 electrical signal

через усилитель 2 и первый ключ 3through amplifier 2 and first key 3

10ten

поступает на вход второго ключа 4 и первый вход первого коммутатора 10. Последний сравнивает .текущее значение амплитуды электрического сигнала, ·. поступающего на его первый вход с напряжением с выхода источника 12, пропорционального допустимому значению температуры, поступающего на его второй вход. Если текущее значение электрического сигнала на выходе 20 первого ключа 3 ниже допустимого,enters the input of the second key 4 and the first input of the first switch 10. The latter compares the current amplitude value of the electrical signal, ·. arriving at its first input with a voltage from the output of source 12, proportional to the allowable value of the temperature supplied to its second input. If the current value of the electrical signal at the output 20 of the first key 3 is below the allowable,

1 то на управляющий вход второго ключа 4 с первого ( инверсного) выхода первого компаратора 10 поступает сигнал, открывающий второй ключ 4. При 25 этом электрические сигналы с выхода первого ключа 4 поступают на вход пикового детектора 6, осуществляющего запоминание амплитудного значения электрического сигнала, пропорцио- 30 нального максимальной температуре рабочей лопатки ГТД, находящейся в данный момент в поле визирования фотоэлектрического пирометра 1 , ^Сброс пикового детектора 6 осуществляется сигналами с выхода инвертора 13 после прохождения рабочей лопатки ГТД в поле визирования фотоэлектрического пирометра 1. С выхода пикового детектора б электрический сигнал через АЦП 7, преобразующий его в цифровой код, поступает в блок 8 выравнивания, осуществляющего вычисление среднеарифметического значения электрических сигналов, пропорционального среднемаксимальной температуре рабочих лопаток ГТД за один оборот ротора. 1 then the control input of the second key 4 from the first (inverse) output of the first comparator 10 receives a signal that opens the second key 4. At 25 this, the electrical signals from the output of the first key 4 arrive at the input of the peak detector 6, which stores the amplitude value of the electric signal proportional to - 30 maximum maximum temperature of the GTE working blade, currently in the sighting field of the photoelectric pyrometer 1, ^ Peak detector 6 is reset by signals from the output of the inverter 13 after passing of the working blade of the gas turbine engine in the field of view of the photoelectric pyrometer 1. From the output of the peak detector b, an electrical signal through the ADC 7, which converts it into a digital code, enters the alignment unit 8, which calculates the arithmetic mean of electrical signals proportional to the average maximum temperature of the gas turbine engine blades per revolution rotor.

С выхода блока 8 выравнивания сигнал поступает в блок 9 линеаризаций, осуществляющий линеаризацию выходного электрического сигнала фотоэлектрического пирометра 1; На выходе блока 9 линеаризации получается истинное значение температуры лопаток ротора ГТД, которое далее поступает в систему автоматического регулирования двигателя й на запибь в регистратор параметров полета (не показаны),From the output of the alignment unit 8, the signal enters the linearization unit 9, which linearizes the electrical output signal of the photoelectric pyrometer 1; At the output of the linearization block 9, the true temperature of the GTE rotor blades is obtained, which then goes into the engine automatic control system and zip into the recorder of flight parameters (not shown),

3535

4040

4545

5555

11eleven

В том случае, если текущее значение электрического сигнала на выходе первого ключа 3 выше допустимого , с второго (.неинверсного) выхода первого компаратора 10 поступает сигнал на первый вход первого интеграто.ра 14, на выходе которого формируется импульс, амплитуда которого пропорциональна длительности выходного импульса первого компаратора 10. Импульс с выхода первого интегратора 14 поступает на первый вход второго компаратора 11, на второй вход которого поступает импульс с выхода второго интегратора 15, амплитуда которого пропорциональна длительности импульса на выходе формирователя 20 интервалов измерения, поступающего на его первый вход. Если амплитуды импульсов на первом и втором входах второго компаратора 11 равны, на его выходе появляется импульс, поступающий на вход ждущего мультивибратора 17, при этом на выходе последнего формируется сигнал о перегреве рабочей лопатки ГТД, поступающий на индикатор 18 перегрева и на управляющий вход третьего ключа 5, подключающего выход счетчика 16 числа рабочих лопаток к входу регистратора параметров полета, в котором записывается .номер перегретой рабочей лопатки.In the event that the current value of the electrical signal at the output of the first key 3 is higher than the permissible value, the second (.inverse) output of the first comparator 10 receives a signal at the first input of the first integrato 14, the output of which produces a pulse whose amplitude is proportional to the duration of the output pulse the first comparator 10. The pulse from the output of the first integrator 14 is fed to the first input of the second comparator 11, the second input of which receives a pulse from the output of the second integrator 15, the amplitude of which is proportional to d the intensity of the pulse at the output of the shaper 20 measurement intervals, arriving at its first input. If the amplitudes of the pulses on the first and second inputs of the second comparator 11 are equal, a pulse appears at its output, arriving at the input of the standby multivibrator 17, and a signal is generated at the output of the working blade of the gas turbine engine overheating, entering the overheating indicator 18 and the third key control input 5, connecting the output of the counter 16 of the number of working blades to the input of the recorder of flight parameters, in which the number of the superheated working blade is recorded.

Сброс первого 14 и второго 15 интеграторов, а также пикового детектора 6 осуществляется задним фронтом импульсов с выхода инвертора 13, связанного с формирователем 20 интервалов измерения, импульсы на выходе которого формируются следующим образом.Resetting the first 14 and second 15 integrators, as well as the peak detector 6, is carried out by the falling edge of pulses from the output of the inverter 13 connected to the shaper 20 measurement intervals, the pulses at the output of which are formed as follows.

При вращении ротора ГТД мимо датчика 19 положения проходят отметчики, число которых.равно числу рабочих лопаток, установленных на роторе ГТД с . шагом рабочих лопаток на контролируемой ступени. При прохождении отметчика мимо датчика 19 положения на его выходе появляются импульсы, по которым на выходе формирователя 20 интервалов измерения формируются импульсы, частота следования которых соответствует частоте появления рабочих лопаток в зоне визирования фотоэлектрического пирометра 1, а длительность - протяженности поверхности' рабочей лопатки, на которой контролируется температура.When the GTE rotor rotates, gauges pass by the position sensor 19, the number of which is equal to the number of blades mounted on the GTE rotor. pitch working blades at a controlled step. When passing the marker past the position sensor 19, pulses appear at its output, along which pulses are generated at the output of the measurement interval generator 20, the repetition rate of which corresponds to the frequency of occurrence of the working blades in the viewing zone of the photoelectric pyrometer 1, and the duration of the surface length of the working blade, on which temperature is controlled.

' 1488711'1488711

66

Импульсы с выхода формирователя 20 интервалов измерения поступают на управляющий вход первого ключа 3, открывающегося на время,равное длительности импульса, при этом выход фотоэлектрического пирометра 1 через усилитель 2 подключается к входу второго ключа 4 и первому входу компаратора 10. |0The pulses from the output of the imaging unit 20 measurement intervals arrive at the control input of the first switch 3, which opens for a time equal to the pulse duration, and the output of the photoelectric pyrometer 1 through the amplifier 2 is connected to the input of the second switch 4 and the first input of the comparator 10. | 0

Кроме того, импульсы с выхода формирователя 20 интервалов измерения поступают на счетный вход счетчика 16 числа рабочих лопаток, на выходе которого формируется цифровой код номе-15 ра рабочей лопатки, находящейся в зоне визирования фотоэлектрического пирометра 1. Сброс в ноль счетчика 16 рабочих лопаток· осуществляется импульсами с выхода датчика 21 начала 20 отсчета, формируемыми на его выходе при прохождении датчика 21 начала отсчета мимо отметчика, установленного на валу ГТД.In addition, the pulses from the output of the shaper 20 measurement intervals arrive at the counting input of the counter 16 of the number of blades, the output of which forms the digital code number-15 of the blades located in the viewing zone of the photoelectric pyrometer 1. The blades are reset to zero 16 blades carried out · impulses from the output of the sensor 21 of the beginning of the 20th reference, formed at its output when the sensor 21 of the origin of the reference passes past the marker mounted on the shaft of the CCD.

При появлении в поле зрения фото- 25 электрического пирометра 1 сигналов помехи, вызываемых наличием сажистых частиц, длительность которых превышает время нахождения одной рабочей лопатки в зоне визирования фото- 30 электрического пирометра 1, устрой- ство зарегистрирует факт перегрева, , при этом номер рабочей лопатки записан в регистратор параметров полета.When a photo- electric pyrometer 1 in the field of view interferes with signals caused by the presence of soot particles, the duration of which exceeds the time spent by one working blade in the viewing zone of the photo-30 electric pyrometer 1, the device will register the fact of overheating, recorded in the recorder of flight parameters.

При последующей обработке данных, по повторяемости записанных в регистраторе параметров полета номеров рабочих лопаток, определяется данная запись результатом перегрева рабочей : лопатки или следствием наличия поме- дд хи в поле зрения фотоэлектрического пирометра 1.In the subsequent processing of data recorded on repeatability in the DVR parameters flight numbers of rotor blades is determined by the record result of overheating of the working: the blade or due to the presence Pomeranchuk dd hi the field of view of the photoelectric pyrometer 1.

Таким образом, устройство позволяет определять среднемаксимальную температуру рабочих лопаток ГТД за один оборот ротора, а также фиксировать факт перегрева любой рабочейлопатки, при этом достигается повыше-? ние точности определения факта наличия перегрева, так как сигналы повышенной амплитуды, фиксируемые при прохождении рабочих лопаток в зоне визирования фотоэлектрического пирометра 1, дополнительно фильтруются по длительности и повторяемости. Thus, the device allows you to determine the average maximum temperature of the GTE working blades for one revolution of the rotor, as well as fix the fact of overheating of any working blade, while achieving a higher temperature? Accuracy determination of the fact of the presence of overheating, as the signals of increased amplitude, recorded during the passage of the working blades in the sight zone of the photoelectric pyrometer 1, are additionally filtered by duration and repeatability.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для контроля температуры рабочих лопаток газотурбинного двигателя, содержащее последовательно соединенные фотоэлектрический пирометр, усилитель и первый ключ, датчик положения и формирователь интервалов измерения, второй ключ, ана лого-цифровой преобразователь и блок линеаризации, отличающеес я тем, что, с целью повышения точ ности определения наличия перегрева оно дополнительно содержит датчик начала отсчета, счетчик числа рабочих лопаток,, источник опорного напряжения, первый и второй компараторы, первый и второй интеграторы, дивертор, ждущий мультивибратор, индикатор перегрева и блок· выравнивания, при этом выход первого ключа соединен с входом второго ключа и первым входом первого компарато ра, второй вход которого .соединен с выходом источника опорного напряжения, первый выход первого компаратора соединен с управляющим входом второго ключа, а второй выход - с первым входом первого интегратора, выход которого подключен к первому входу второго компаратора, второй ·. ; · вход второго компаратора соединен с выходом второго интегратора, а выход через ждущий мультивибратор - с управляющими входами индикатора и третьего ключа, вход которого подключен к выходу счетчика числа рабочих лопаток, выход формирователя интервалов измерения соединен с управляющим входом первого ключа, счетным входом счетчика числа рабочих лопаток, первым входом второго интегратора и входом инвертора, . выход которого соединен с управляющим входом пикового детектора и вторыми входами первого и второго интеграторов, выход пикового детектора черезA device for monitoring the temperature of the working blades of a gas turbine engine, containing a series-connected photoelectric pyrometer, an amplifier and a first switch, a position sensor and a measuring interval generator, a second switch, an analog-to-digital converter and a linearization unit, in order to improve accuracy determining the presence of overheating, it additionally contains a zero point sensor, a number of blades, reference voltage source, first and second comparators, first and second integral tori, divertor, standby multivibrator, overheating indicator, and alignment unit; the output of the first switch is connected to the input of the second switch and the first input of the first comparator, the second input of which is connected to the output of the voltage source, the first output of the first comparator is connected to the control input the second key, and the second output - with the first input of the first integrator, the output of which is connected to the first input of the second comparator, the second ·. ; · The input of the second comparator is connected to the output of the second integrator, and the output via the standby multivibrator is connected to the control inputs of the indicator and the third key, the input of which is connected to the output of the blade number, the output of the measurement interval driver is connected to the control input of the first key, the counting input of the number of workers blades, the first input of the second integrator and the input of the inverter. the output of which is connected to the control input of the peak detector and the second inputs of the first and second integrators, the output of the peak detector through •аналого-цифровой преобразователь и блок выравнивания подключен к входу блока линеаризации, а выход датчика начала отсчета соединен с входом обнуле ния счетчика числа рабочих лопаток.• An analog-to-digital converter and an alignment unit are connected to the input of the linearization unit, and the output of the origin sensor is connected to the reset input of the blade number counter. 14887111488711
SU874193787A 1987-02-12 1987-02-12 Device for monitoring temperature of gas turbine engine rotor blades SU1488711A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874193787A SU1488711A1 (en) 1987-02-12 1987-02-12 Device for monitoring temperature of gas turbine engine rotor blades

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874193787A SU1488711A1 (en) 1987-02-12 1987-02-12 Device for monitoring temperature of gas turbine engine rotor blades

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1488711A1 true SU1488711A1 (en) 1989-06-23

Family

ID=21285260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874193787A SU1488711A1 (en) 1987-02-12 1987-02-12 Device for monitoring temperature of gas turbine engine rotor blades

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1488711A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4887468A (en) Nonsynchronous turbine blade vibration monitoring system
US4577151A (en) Spark monitor device for current collectors
EP0024953B1 (en) Signal processing system
US4415979A (en) Method and apparatus for detecting the presence of an animate body in an inanimate mobile structure
US7569843B2 (en) Method for processing receiver signal and optical sensor
US4536708A (en) Apparatus for obtaining an information on the motion of a moving element, preferably for rotational speed of a rotating element in an automobile
EP0585301B1 (en) Improvements in and relating to particle detection and analysis
CN105259086B (en) The detection method and detecting system of dust concentration
SU1488711A1 (en) Device for monitoring temperature of gas turbine engine rotor blades
JP3750924B2 (en) Radiation monitor
JPH04193047A (en) Monitor for rotor coil end
FR2685078A1 (en) Detonator for an exploding device
JPH06186325A (en) Lightning locator
JPH0476484A (en) Laser radar device
SU586386A1 (en) Device for measuring drive speed
GB2088047A (en) Electronic peak averaging circuit for a pyrometer
SU419742A1 (en) DEVICE FOR MEASUREMENT OF TEMPERATURE * PARAMETERS OF GAS TURBINE ENGINES
JPS5817405B2 (en) signal measurement device
RU2332646C1 (en) Device to measure gas turbine blade temperature
SU905863A1 (en) Vehicle speed measuring device
SU1411659A1 (en) Method and apparatus for determining defective articles
JP2765750B2 (en) Optical fiber type distributed temperature measuring device
JPS5636054A (en) Detector for wheel speed
JPS605893B2 (en) Bearing abnormality monitoring device
SU1654692A1 (en) Device for measuring engine rating